Бой или побег? Помнить или забыть? Отвлечение или концентрация? Этот важный переключатель помогает решить: норэпинефрин, нейротрансмиттер с большим радиусом действия в вашем мозгу и теле.
Что такое норадреналин?
Норэпинефрин (НЭ), также называемый норадреналином (НА), представляет собой соединение, которое действует в человеческом мозге и организме как гормон и нейротрансмиттер [1].
Нейротрансмиттер — это химическое вещество, которое высвобождается из нейронов. Норадреналин высвобождается почти во всем мозге; исключения включают базальные ганглии [2].
В частности, норэпинефрин является одним из катехоламинов: семейства соединений, имеющих одинаковую базовую структуру. Семейство получило свое название от своего костяка, катехола. К катехоламинам относится не только норадреналин, но также адреналин и дофамин [3, 4].
Что делает норадреналин?
Норадреналин является частью симпатической нервной системы, которая управляет реакцией организма на стресс. Это один из гормонов борьбы или бегства, наряду с его близким родственником адреналином [5].
Обратной стороной симпатической нервной системы является парасимпатическая нервная система, которая изменяет большинство тех же органов в состояние, более благоприятное для отдыха, восстановления и переваривания пищи [6, 7].
Какова функция норадреналина?
В головном мозге норадреналин повышает возбуждение и бдительность, способствует бдительности, улучшает формирование и восстановление памяти и фокусирует внимание; это также увеличивает беспокойство и тревогу [8, 4].
В остальных частях тела норадреналин увеличивает частоту сердечных сокращений и кровяное давление, вызывает высвобождение глюкозы из запасов энергии, увеличивает приток крови к скелетным мышцам, уменьшает приток крови к желудочно-кишечному тракту, блокирует мочеиспускание и замедляет скорость движения пищи через кишечник [8, 4, 5].
Вместе и наряду с адреналином эти эффекты создают реакцию «бей или беги» на стресс. Каждое изменение помогает нам принимать быстрые решения и дает нам силы и скорость для их выполнения. Однако это происходит за счет повышенного износа всех пораженных органов [5, 9, 10].
Где это производится?
Симпатическая нервная система запускает выброс норадреналина в ответ на стресс. В головном мозге голубое пятно использует норадреналин для передачи паники, страха и мотивации в другие области [11, 12].
В широком смысле наша вегетативная или непроизвольная нервная система делится на симпатическую, или систему борьбы или бегства, и парасимпатическую, или систему отдыха и пищеварения [13].
Нервы, отходящие от спинного мозга и достигающие различных частей тела, относятся к любому из них. По большей части симпатические нервы выделяют норадреналин и способствуют адренергической активности, в то время как парасимпатические нервы выделяют ацетилхолин и поддерживают холинергическую активность [13, 14].
Вне головного мозга норадреналин также высвобождается внутренним слоем надпочечников, двумя структурами размером с грецкий орех, которые расположены поверх ваших почек [15].
Организм вырабатывает норэпинефрин и другие катехоламины в каскаде, который может начинаться с любой из двух аминокислот: фенилаланина и тирозина. Сборочная линия выглядит так [16, 10]:
Фенилаланин → Тирозин → L-дофа → Дофамин → Норадреналин → Эпинефрин
Норадреналин против адреналина
Эпинефрин и норадреналин — очень похожие нейротрансмиттеры. Как видно из приведенной выше сборочной линии, они являются частью одной и той же системы и происходят от одних и тех же предшественников. Оба они являются катехоламинами и оба активируют реакцию «бей или беги». Тем не менее, они не идентичны, и у них несколько разные роли в организме [17].
Адренорецепторы
Эпинефрин и норадреналин связываются с одними и теми же сериями адренорецепторов, но у каждого рецептора есть «предпочтения» к определенному нейротрансмиттеру. Эти предпочтения вызывают различные эффекты двух соединений.
Рецептор α1 предпочитает норадреналин. Он сужает кровеносные сосуды, повышает кровяное давление, сокращает мышцы радужной оболочки глаза и снижает активность желудочно-кишечного тракта. Рецептор β1 также предпочитает норадреналин. Это увеличивает частоту сердечных сокращений и силу сокращения [18].
Напротив, рецептор α2 предпочитает адреналин. Он расслабляет желудочно-кишечный тракт, снижает секрецию инсулина и способствует заживлению, активируя процесс свертывания крови. Рецептор β2 также предпочитает адреналин. Он открывает дыхательные пути и еще больше снижает активность пищеварительного тракта [18].
Эпинефрин и норэпинефрин обычно работают вместе, но они вызывают разные части реакции борьбы или бегства. Норадреналин повышает артериальное давление и частоту сердечных сокращений, а адреналин увеличивает объем дыхания и свертываемость крови. Они также работают вместе, чтобы уменьшить активность в пищеварительной системе.
Взаимодействие дофамина и норадреналина
Допамин является прямым предшественником адреналина и норадреналина, поэтому эти катехоламины имеют тесную связь. Один фермент, дофамин-бета-гидроксилаза (ДБГ), напрямую превращает дофамин в норэпинефрин [19].
Активность этого фермента может изменить относительный уровень дофамина и норадреналина в организме. Высокая активность DBH означает меньше дофамина и больше норадреналина, тогда как низкая активность DBH означает больше дофамина и меньше норадреналина [19].
ДБГ должен тщательно поддерживать баланс между дофамином и норэпинефрином. Дисбаланс здесь может привести к высокому кровяному давлению, сердечной недостаточности, болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона, депрессии, шизофрении, СДВГ и другим состояниям [19, 20].
Эффекты норадреналина
Подводя итог, норадреналин действует на альфа-1 (α1), альфа-2 (α2) и бета (β) адренергические рецепторы; он имеет гораздо более сильное сродство к рецептору β1, чем β2 или β3 [21, 22].
В головном мозге норадреналин повышает бодрствование, бдительность и внимание. Это также способствует формированию памяти и помогает нам принимать решения [23].
За пределами мозга эффекты норэпинефрина «дерись или беги» включают:
- Увеличение производства слез и расширение зрачков в глазах [24]
- Увеличение объема крови, прокачиваемой через сердце [9]
- Увеличение сжигания жира и сжигание калорий для выработки тепла тела [25]
- Сужение кровеносных сосудов, вызывающее повышение артериального давления. Это сужение кровеносных сосудов (посредством α-адренорецепторов) уменьшает приток крови к желудочно-кишечному тракту [26, 9]
- Выброс ренина в почках, который удерживает натрий в кровотоке [27]
- Повышенное производство глюкозы в печени либо путем расщепления глюкозы из пищи, либо путем создания глюкозы из гликогена [27]
- Повышенное поглощение глюкозы мышцами, что подготавливает вас к бегу или защите. Истощение норадреналина вызывало снижение активности у мышей [28]
- Снижение пищеварительной активности. Норадреналин ингибирует нервную систему кишечника, вызывая снижение кровотока в кишечнике, кровотока и секреции пищеварительных ферментов [29]
Увеличение и уменьшение норадреналина
Этот нейротрансмиттер должен быть тщательно сбалансирован и отрегулирован, чтобы ваш мозг и тело оставались здоровыми.
Во второй части этой серии мы обсудим, что может произойти, когда уровень норадреналина слишком низкий, и какие факторы могут его увеличить. В третьей части мы рассмотрим симптомы избытка норадреналина и факторы, которые его контролируют.
Тестирование катехоламинов
Врачи могут проверить уровень катехоламинов (адреналина, норадреналина и дофамина) у своих пациентов с помощью анализа крови или мочи. Ожидается, что в анализах крови на катехоламины уровни адреналина и норадреналина будут значительно выше, когда пациент стоит, чем когда он или она лежит [30, 31].
Анализ на катехоламины чаще всего проводится, если ваш врач подозревает, что у вас или вашего ребенка может быть один из нескольких редких типов опухолей. Все эти опухоли продуцируют аномально высокие уровни катехоламинов, включая норадреналин:
- Феохромоцитома, редкая опухоль надпочечников [30, 32, 31]
- Параганглиома, опухоль нервной ткани [33, 34, 31]
- Нейробластома, опухоль незрелой нервной ткани, возникающая только у детей раннего возраста [34]
Если у вас высокий уровень катехоламинов, врач проведет дополнительные анализы, чтобы определить точную причину.
Генетика норадреналина
Дофамин-бета-гидроксилаза (ДБГ) превращает дофамин в норадреналин. Вариации в нескольких SNP могут блокировать преобразование и снижать уровень норадреналина.
- В rs1108580 аллель A связан с более низкими уровнями DBH.
- В rs1611115 аллель T связан с более низкими уровнями DBH.
- В rs2519152 аллель T связан с более низкими уровнями DBH.
- В rs4531 аллель T связан с более высокими уровнями DBH.
- В rs77905 аллель А связан с более высокими уровнями DBH [35].
MAOA и COMT — это два фермента, которые расщепляют норадреналин и могут помочь определить, являетесь ли вы низким или высоким производителем норадреналина. Более высокие уровни MAOA и COMT снижают уровень норадреналина.
Норадреналин является катехоламиновым нейротрансмиттером, таким как дофамин и адреналин. Фактически, он тесно связан с этими другими соединениями, и все они являются частью одного и того же пути биосинтеза. Норадреналин вырабатывается в голубом пятне, части ствола головного мозга, и в надпочечниках.
Подобно адреналину, норадреналин действует на адренергические рецепторы. Различные рецепторы предпочтительно связывают тот или иной нейротрансмиттер, вызывая разные части реакции борьбы или бегства. Норадреналин сужает кровеносные сосуды, повышает кровяное давление, увеличивает частоту сердечных сокращений и снижает активность в пищеварительной системе.
